DE2834926A1 - PLASTIC COVERED OPTICAL WAVE CONDUCTOR AND METHOD FOR MANUFACTURING IT - Google Patents

PLASTIC COVERED OPTICAL WAVE CONDUCTOR AND METHOD FOR MANUFACTURING IT

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DE2834926A1
DE2834926A1 DE19782834926 DE2834926A DE2834926A1 DE 2834926 A1 DE2834926 A1 DE 2834926A1 DE 19782834926 DE19782834926 DE 19782834926 DE 2834926 A DE2834926 A DE 2834926A DE 2834926 A1 DE2834926 A1 DE 2834926A1
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Robert Olshansky
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    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/14Mode converters

Description

283A926283A926

Corning Glass Works in Corning (New York, USA)Corning Glass Works in Corning (New York, USA)

Mit Kunststoff ummantelter optischer Wellenleiter und Verfahren zu dessen HerstellungPlastic-coated optical waveguide and process for its manufacture

Die Erfindung betrifft einen mit Kunststoff ummantelten optischen Wellenleiter und ein Verfahren zu dessen Herstellung. The invention relates to a plastic-sheathed optical waveguide and a method for its production.

Ein optischer Impuls, der in einen optischen MuItimoden-Wellenleiter eingekoppelt wird, erregt in diesem zahlreiche Wellenmoden, die sich mit unterschiedlichen Gruppengeschwindigkeiten fortpflanzen. Infolge der unterschiedlichen Gruppengeschwindigkeiten der Wellenmoden ergibt sich am fernen Ende des Wellenleiters eine zeitliche Verbreiterung des Impulses, die proportional der Länge des Wellenleiters ist und in der Literatur als "Multimoden-Dispersion" bezeichnet wird. Die Multimoden-Dispersion kann die Übertragungskapazität von optischen Wellenleitern für Informationen stark herabsetzen. An optical pulse that travels in a multimode optical waveguide is coupled, excited in this numerous wave modes, which deal with different Propagate group speeds. As a result of the different group speeds of the wave modes at the far end of the waveguide there is a temporal broadening of the pulse that is proportional the length of the waveguide and is referred to in the literature as "multimode dispersion". The multimode dispersion can greatly reduce the transmission capacity of optical waveguides for information.

Es ist bekannt, daß die Multimoden-Dispersion in optischen Wellenleitern durch gezielte Erhöhung der Kopplung zwischen verschiedenen Wellenmoden im WellenleiterIt is known that multimode dispersion in optical waveguides can be achieved by deliberately increasing the coupling between different wave modes in the waveguide

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vermindert werden kann. Nach den Lehren der US-PSen 3,666.348, 3,687o514 und 3,912.478 kann eine Modenkopplung dadurch bewirkt werden, daß verschiedene Störungen in Form von örtlichen Änderungen von Parametern des Wellenleiters, wie des Kernradius, des Brechungsindex des Kernes und des Verlaufes der Wellenleiterachse, vorgesehen werden. Da sich die optische Leistung, die in einem Wellenleiter übertragen wird, bei einer Modenkopplung zwischen langsamen und schnellen Wellenmoden vorwärts und rückwärts bewegt, findet eine Mittelwertbildung in dem Sinne statt, daß ein sich längs des Wellenleiters fortpflanzender Lichtimpuls mit einer mittleren Gruppengeschwindigkeit wandert, was zu einer Abnahme der Impulsverbreiterung führt.can be reduced. According to the teachings of US Pat. Nos. 3,666,348, 3,687 o 514 and 3,912,478, mode locking can be effected by providing various perturbations in the form of local changes in parameters of the waveguide, such as the core radius, the refractive index of the core and the course of the waveguide axis . Since the optical power transmitted in a waveguide moves back and forth between slow and fast wave modes when mode-locked, averaging takes place in the sense that a light pulse traveling along the waveguide travels at an average group velocity, which leads to leads to a decrease in the pulse broadening.

Bei Vorhandensein einer solchen Modenkopplung wächst die Impulsbreite nur etwa mit der Quadratwurzel der Wellenleiterlänge o In the presence of such a mode coupling, the pulse width only increases approximately with the square root of the waveguide length or the like

Pur optische Übertragungssysteme empfehlen sich insbesondere mit Kunststoff ummantelte optische Wellenleiter, weil sie mit relativ geringen Kosten herstellbar sind. Solche Wellenleiter sind in den US-PSen 3,703.690, 3,869.194 und 3,96O„53O beschrieben. Wegen ihrer großen numerischen Apertur und ihres großen Kernradius haben diese Wellenleiter den zusätzlichen Vorteil, daß sie die von einer lichtemittierenden Diode ausgehenden Lichtleistung weitgehend aufnehmen können. Anderseits ist aber die für die Informationsübertragung verfügbare Bandbreite üblicher, mit Kunststoff ummantelter Wellenleiter wegen ihres abgestuften Brechungsindexprofils und ihrer großen numerischen Apertur klein.Purely optical transmission systems are particularly recommended plastic-coated optical waveguides because they can be manufactured at relatively low cost. Such waveguides are described in U.S. Patents 3,703,690, 3,869,194 and 3,960,530. Because of their big ones numerical aperture and their large core radius, these waveguides have the additional advantage that they which can largely absorb light power emanating from a light-emitting diode. On the other hand However, the bandwidth available for information transmission is the usual plastic-sheathed waveguide small because of their graded refractive index profile and large numerical aperture.

Zur Vergrößerung der Bandbreite kann eine Modenkopplung angewendet werden. Wegen der verlustbeha/fteten Natur von Kunststoffen werden aber die geführten Moden hoher Ord-Mode locking can be used to increase the bandwidth. Because of the lossy nature of Plastics will, however, become the leading fashions of high order

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nung, welche in den Kunststoffmantel eindringen, viel rascher gedämpft als Moden niedrigerer Ordnung. Als Folge davon wird optische Leistung nur über ein begrenztes Moden-Volumen übertragen, das durch die "effektive numerische Apertur" der übertragenen Leistung charakterisiert werden kann.tion that penetrate the plastic jacket, a lot attenuated faster than lower order modes. As a result, optical performance is limited Mode volume transmitted by the "effective numerical aperture" of the transmitted power can be characterized.

Es ist schon vorgeschlagen worden (vgl. US-Anmeldung Ser.No. vom ), die Kopplung von geführten Moden ohne gleichzeitige Kopplung nicht ge— führter Moden durch Anwendung von solchen Störungsfunktionen zu bewirken, deren LeistungsSpektrum im wesentlichen unter einer kritischen Frequenz liegt.It has already been proposed (see US application Ser.No. vom), the coupling of guided modes without simultaneous coupling is not possible. guided modes by applying such perturbation functions to effect their range of services essentially is below a critical frequency.

Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, mit Kunststoff ummantelten optischen Wellenleitern durch Modenkopplung eine größere Bandbreite zu erteilen.The invention is concerned with the object with plastic to give jacketed optical waveguides a larger bandwidth by mode locking.

Ausgehend von einem optischen Wellenleiter mit einem Mantel aus Kunststoff, in dem sich Licht in geführten Moden fortpflanzt, die Moden niedriger Ordnung mit relativ geringen Dämpfungsverlusten im Kunststoffmantel und Moden höherer Ordnung mit relativ starken Dämpfungsverlusten im Kunststoffmantel umfassen, und der eine kritische Frequenz aufweist, die der Differenz zwischen den Fortpflanzungskonstanten für den Modus höchster Ordnung mit relativ geringen Dämpfungsverlusten und dem Modus nächsthöchster Ordnung entspricht, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß längs des mit Kunststoff ummantelten Glaskernes in Abständen Störungen vorhanden sind, deren Leistungsspektrum in Beziehung zur Wellenlänge des zu übertragen- den Lichtes, zum Radius des Kernes und zu den Brechungsindices von Kern und Mantel so gewählt ist, daß imStarting from an optical waveguide with a Plastic jacket in which light is propagated in guided modes, with the lower order modes relatively low attenuation losses in the plastic jacket and higher order modes with relatively large attenuation losses in the plastic jacket, and which has a critical frequency that is the difference between the propagation constants for the mode corresponds to the highest order with relatively low attenuation losses and the next highest order mode, this object is achieved according to the invention in that along the plastic-coated glass core at intervals Disturbances are present, the power spectrum of which is related to the wavelength of the the light, the radius of the core and the refractive indices of the core and cladding is chosen so that in

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wesentlichen das gesamte Leistungsspektrum der Störungen unterhalb der kritischen Frequenz liegt.essentially the entire power spectrum of the disturbances is below the critical frequency.

Die Modenkopplung wird auf diese Weise nur zwischen jenen geführten Moden niedriger Ordnung begünstigt, die im Kunststoffmantel eine relativ geringe Dämpfung erleiden. Zwischen geführten Moden mit hohen Dämpfungsverlusten im Kunststoffmantel und/oder den nicht geführten Moden besteht hingegen nur eine relativ geringe Kopplung.In this way, mode coupling is only favored between those guided low order modes that suffer relatively little attenuation in the plastic jacket. Between guided modes with high attenuation losses in the plastic jacket and / or the non-guided modes Modes, on the other hand, only have a relatively low coupling.

Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von der Offenbarung der US-PS 3,687.514-, welche lehrt, wie durch Kopplung der geführten Moden unter Unterdrückung einer Kopplung zwischen den geführten und nicht geführten Moden die Dämpfung vermindert werden kann, im wesentliehen dadurch, daß gemäß der vorliegenden Erfindung nur die Kopplung zxcLschen geführten Moden mit niedrigen Dämpfungsverlusten begünstigt, die Kopplung mit geführten Moden mit hoher Dämpfung hingegen möglichst gering gehalten wird.The present invention differs from that Disclosure of U.S. Patent 3,687,514 which teaches how by coupling the guided modes with suppression a coupling between the guided and non-guided modes the attenuation can be reduced, essentially in that, according to the present invention, only the coupling zxcLschen guided modes with low Attenuation losses favored the coupling with guided Modes with high attenuation, however, is kept as low as possible.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer erläutert„ In diesen zeigen:The invention will now be described with reference to the drawings explained in more detail "In these show:

Fig. 1 einen Wellenleiter mit einer durch eine Biegestelle verursachten Störung;1 shows a waveguide with a disturbance caused by a bending point;

Figo 2 einen Wellenleiter mit einer durch eine Durchmesservariation verursachten Störung;2 shows a waveguide with a variation in diameter caused disturbance;

Figo 3 die Modenverteilung in Abhängigkeit von der Phasenkonstante ß in einem optischen Multimoden-Wellenleiter und3 shows the mode distribution as a function of the phase constant β in an optical multimode waveguide and

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Fig. 4 das Leistungsspektrum in Abhängigkeit von der Störungsfrequenz für einen erfindungsgemäßen Wellenleiter.Fig. 4 shows the power spectrum as a function of the Interference frequency for an inventive Waveguide.

Die Fig. 1 und 2 zeigen optische Wellenleiter mit einem Kern 11 aus Glas und einem Mantel 12 aus Kunststoff, der den Kern umgibt. Der Kern hat einen größeren Brechungsindex als der Mantel. Das Licht pflanzt sich längs des optischen Wellenleiters in Wellenmoden fort, die je eine Fortpflanzungskonstante ß haben.1 and 2 show optical waveguides with a core 11 made of glass and a cladding 12 made of plastic, the surrounds the core. The core has a larger refractive index than the cladding. The light is planted along the optical waveguide continues in wave modes that each have a propagation constant ß.

Die dargestellten Wellenleiter weisen Störungsstellen auf, welche eine Leistungskopplung zwischen verschiedenen Wellenmoden bewirken. Fig. 1 zeigt eine als Biegestelle ausgebildete Störung und Fig. 2 eine durch einen veränderlichen Wellenleiterdurchmesser gebildete Störung, wobei die axiale Länge der Störungsstelle jeweils mit L bezeichnet ist. Die vorliegende Erfindung ist auch bei anderen Arten von Störungen anwendbar, die besondere Eigenschaften und eine axiale Länge L haben, die in solcher Beziehung zum Kerndurchmesser und zu den Brechungsindices des Kernes und des Mantels stehen, daß die Leistungskopplung nur zwischen den Moden niedrigerer Ordnung begünstigt wird, die im Kunststoffmantel 12 nur geringe DämpfungsVerluste erleiden.The waveguides shown have points of interference, which result in a power coupling between different Cause wave modes. Fig. 1 shows a fault formed as a bending point and Fig. 2 shows a through a disturbance formed by variable waveguide diameter, where the axial length of the fault point is denoted by L in each case. The present invention is also at applicable to other types of faults having particular properties and an axial length L falling into such a relationship to the core diameter and to the refractive indices of the core and the clad that the power coupling is only favored between the modes of the lower order, those in the plastic jacket 12 only suffer low damping losses.

Gemäß Fig. 3 begünstigt der erfindungsgemäße Wellenleiter eine Kopplung unter den Moden m^m . Mit den geführten Moden oberhalb von m und mit den nicht geführten Moden besteht nur eine relativ geringe Kopplung. Wie m ermittelt wird und wie Störungen, welche die gewünschte Modenkopplung begünstigen, erzeugt werden können, wird nach der folgenden Analyse besser verständlich. According to FIG. 3, the waveguide according to the invention is beneficial a coupling among the modes m ^ m. With the guided There is only a relatively low coupling to modes above m and with the non-guided modes. How m is determined and how disturbances that promote the desired mode coupling are generated can be better understood after the following analysis.

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- 3- 3

Es sei angenommen, daß der Glaskern den Brechungsindex n^j und der Kunststoffmantel den Brechungsindex n? habe0 Ferner sei der Radius des Kernes mit a bezeichnet und die Wellenlänge des zu übertragenden Lichtes mit X» Das Volumen der geführten Moden ist dann gegeben durchIt is assumed that the glass core has the refractive index n ^ j and the plastic jacket has the refractive index n ? have 0 Let the radius of the core be denoted by a and the wavelength of the light to be transmitted by X »The volume of the guided modes is then given by

N = ^a2Cn1 2-n2 2) , (1)N = ^ a 2 Cn 1 2 -n 2 2 ), (1)

worin k = ™t' o
Die Moden sind in Modengruppen geteilt, wobei
where k = ™ t ' o
The fashions are divided into fashion groups, whereby

^X. (2) ^ X. (2)

Die m-te Modengruppe umfaßt 2m Moden, die angenähert gleiche FortpflanzungskonstantenThe m-th mode group comprises 2m modes, which have approximately the same propagation constants

1/21/2

= n„k'-j1--2A(m/M)^ \ = n "k'-j1--2A (m / M) ^ \

haben, worin Δ =have, where Δ =

ßm = η^Ιΐ-^Οη/ΜΓ J> (3)ß m = η ^ Ιΐ- ^ Οη / ΜΓ J> (3)

n1 n 1

Die Differenz zwischen den Fortpflanzungskonstanten der Modengruppen ist gegeben durchThe difference between the propagation constants of the mode groups is given by

cO - £ ß(m) = M^ (g) . cO - £ ß (m) = M ^ (g).

Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die Differenz zwischen dem Modus m höchster Ordnung, der relativ geringe DämpfungsVerluste hat, und dem benachbarten Modus nächsthöchster Ordnung, der relativ hohe Dämpfungs-Verluste hat, gleich der kritischen Frequenz '-J' <, Im wesentlichen liegt das gesamte Leistungsspektrum der erfindungsgemäß anzuwendenden Störung unterhalb dieser kritischen Frequenz cD o For the purposes of the present invention, the difference between the mode m of the highest order, which has relatively low attenuation losses, and the adjacent mode of the next highest order, which has relatively high attenuation losses, is equal to the critical frequency '-J'< entire power spectrum of the disturbance to be used according to the invention below this critical frequency cD o

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Die Modennummer m und die kritische Frequenz <,' könnenThe mode number m and the critical frequency <, ' can

c cc c

für einen Wellenleiter mit vorgegebenem geometrischem Aufbau und vorgegebener Zusammensetzung empirisch ermittelt werden.empirically determined for a waveguide with a given geometric structure and given composition will.

Die empirische Ermittlung der Modennummer m wird durch Messung der effektiven numerischen Apertur (NA) des Wellenleiters über die Distanz, die angewendet werden soll, ermittelt. Die effektive numerische Apertur kann in der Weise ermittelt werden, daß dem Eingang des Wellenleiters ein Signal mit bekannter Stärke zugeführt wird, das die gesamte numerische Apertur des Wellenleiters am eingangseitigen Ende ausfüllt, und daß die Lichtintensität am ausgangseitigen Ende als Funktion des Winkels abgetastet wird. Der Winkel, bei dem das Signal auf weniger als 10 % der eingangseitigen Signalstärke abfällt, kann beispielsweise als effektive numerische Apertur definiert werden. Die kritische Modennummer steht mit der effektiven numerischen Apertur in der BeziehungThe empirical determination of the mode number m is carried out by Measures the effective numerical aperture (NA) of the waveguide over the distance that are applied should, determined. The effective numerical aperture can be determined in such a way that the input of the A signal of known strength is applied to the waveguide which covers the entire numerical aperture of the waveguide at the input end, and that the light intensity at the output end as a function of the angle is scanned. The angle at which the signal drops to less than 10% of the input signal strength drops can be defined as an effective numerical aperture, for example. The critical fashion number is related to the effective numerical aperture

NA
-C=11
N / A
-C = 11

worinwherein

und NA -- die effektive numerische Apertur ist. Durch Einsetzen des Wertes M aus Gleichung (2) ergibt sichand NA - is the effective numerical aperture. By Substituting the value M from equation (2) results

Nach Ermittlung der kritischen Modennummer m_ werden die Störungen im Wellenleiter so ausgebildet, daß sie ein Leistungsspektrum ergeben, das für die Frequenzen unterhalb der kritischen Frequenz hohe und fürAfter determining the critical mode number m_ become the interferences in the waveguide are designed so that they result in a power spectrum that is suitable for the frequencies below the critical frequency high and for

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Frequenzen oberhalb derselben niedrige Werte hat. Anders ausgedrückt, soll das Leistungsspektrum hohe Werte für FrequenzenFrequencies above the same has low values. In other words, the range of services should be high Values for frequencies

'■ 2 } A c '■ 2} A c

O et iiO et ii

und niedrige Werte für Frequenzenand low values for frequencies

-> 2 -j A c
L-' c "- a 'W
-> 2 -j A c
L - ' c "- a ' W

haben.to have.

Die Modenkopplung kann auf verschiedene Weisen so geregelt werden, daß sie das gewünschte LeistungsSpektrum annimmt. Beispielsweise können die in der US-PS 3,687.514- zur Modenkopplung angegebenen Verfahren auch hier Anwendung finden. Ferner können die in dem einleitend erwähnten älteren Vorschlag behandelten Verfahren Anwendung finden. Der Vollständigkeit halber sei auf dieses Verfahren hier näher eingegangen. Nach dem älteren Vorschlag wird die Länge der Störungsstelle so gewählt, daß das Leistungsspektrum der Störung mehrere Minima aufweist, von denen das erste bei der kritischen Frequenz ^ auftritt.The mode coupling can be regulated in various ways so that it assumes the desired power spectrum. For example, the methods given in US Pat. No. 3,687,514 for mode coupling can also be used here. Furthermore, the procedures dealt with in the earlier proposal mentioned in the introduction can be used. For the sake of completeness, this procedure is discussed in more detail here. According to the older proposal, the length of the disturbance point is chosen so that the power spectrum of the disturbance has several minima, the first of which occurs at the critical frequency ^.

Fig. 4- zeigt das Leistungsspektrum bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Man erkennt, daß das erste Minimum in diesem Leistungsspektrum bei derFig. 4- shows the power spectrum in an embodiment of the invention. You can see that first minimum in this range of services at the

4- ϊΖ
Frequenz -j— auftritt. Der links von diesem Minimum liegende Teil des Leistungsspektrums begünstigt eine Leistungskopplung mit den geführten Moden unterhalb von m . Mit den Moden oberhalb von m und mit den nicht
4- ϊΖ
Frequency -j- occurs. The part of the power spectrum lying to the left of this minimum favors a power coupling with the guided modes below m. With the modes above m and with the not

C CC C

geführten Moden besteht «aasi noch eine geringe Leistungskopplung, wie dies dem rechts von der Minimumstelle bei In the guided modes, there is still a slight power coupling, as is the case to the right of the minimum point

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4 it4 it

liegenden Teil des Leistungsspektrums entnommen werden kann. Das erste Nebenmaximum liegt jedoch schon "um drei Größenordnungen niedriger als das Hauptmaximum„ Demgemäß ist die Leistungskopplung mit den gedämpften Moden bedeutend geringer als die Leistungskopplung mit den geführten Moden. located part of the range of services can be. However, the first secondary maximum is already there "three orders of magnitude lower than the main maximum" Accordingly, the power coupling with the attenuated modes is significantly less than the power coupling with the guided fashions.

Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung werden noch folgende Ausführungsbeispiele angegeben:To further illustrate the invention, the following exemplary embodiments are also given:

Beispiel 1:
Es sei die Störung
Example 1:
It is the disturbance

f(z) =1/2 [i+cos(2 z/L)j -L/2 ^ ζ^L/2. " (6)f (z) = 1/2 [i + cos (2 z / L) j -L / 2 ^ ζ ^ L / 2. "(6)

betrachtet. Das Leistungsspektrum dieser Störung ist gegeben durchconsidered. The power spectrum of this disorder is given by

h ¥f si (7)" h ¥ f si (7) "

[a; -(2^/L)2J2 * Die Minima dieses Leistungsspektrums P (l^) treten auf bei[a; - (2 ^ / L) 2 J 2 * The minima of this power spectrum P (l ^) occur at

Demgemäß wird die Länge der Störungsstellen so gewählt, daß die GleichungAccordingly, the length of the fault locations is chosen so that the equation

τ 2ji a ('__o__\ /ολτ 2ji a ( '__o __ \ / ολ

L = —— - ( ) C8>L = --— - () C8>

£fÄ iN eff£ fÄ iN eff

efüllt wird. Das Leistungsspektrum eines solchen Wellen leiters ist in Fig. 4 dargestellt. Als Zahlenbeispiel seien für diesen Wellenleitertyp die folgenden, der Erfindung entsprechenden Werte angegeben^is filled. The range of services of such waves conductor is shown in FIG. As a numerical example the following values corresponding to the invention are given for this type of waveguide ^

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- -12 -- -12 -

U1 = 1,46, Δ = 0,03, a = 50ya, ξ. = 1,U 1 = 1.46, Δ = 0.03, a = 50ya, ξ. = 1,

= 0,358, ITAeff = 0,240, L = 2,71 mm.= 0.358, ITA eff = 0.240, L = 2.71 mm.

Beispiel 2:Example 2:

Es sei die StörungIt is the disturbance

f(z) = 1-8(z/L)2 f (z) = 1-8 (z / L) 2

f(z) = 8/L2 ( J zj - L/2)2 L/4..iz}< L/2f (z) = 8 / L 2 (J zj - L / 2) 2 L / 4..iz} <L / 2

(9)(9)

betrachtet.considered.

Aus den Gleichungen (9) folgt:From equations (9) it follows:

f "(χ) = -(Vl)2 I χ κf "(χ) = - (Vl) 2 I χ κ

(10) f"(x) = (VL)2 L/4 < j xj < L/2*(10) f "(x) = (VL) 2 L / 4 <j xj <L / 2 *

Das Leistungsspektrum der Funktion, die durch die Gleichungen (9) beschrieben wird, ist gegeben durchThe range of functions provided by the Equations (9) described is given by

P(uJ) = (4/L)4^i s±nZ(coL/M-) sin4 Hiebei treten Minima auf bei P (uJ) = (4 / L) 4 ^ i s ± n Z (coL / M-) sin 4 Here minima occur

15 cd = ^- ' SiL'15 cd = ^ - 'SiL'

β · · Oβ · · O

Demgemäß ist die Länge L der Störungsstelle wieder durch die Gleichung (8) gegebene Als Zahlenbeispiel seien für diesen Wellenleitertyp wieder die folgenden, der Erfindung entsprechenden Werte angegeben:Accordingly, the length L of the fault location is again given by the equation (8). As a numerical example let the following values corresponding to the invention be given for this type of waveguide:

H1 = 1,46, Δ = 0,03, a = 70 ^u, £= 2,H 1 = 1.46, Δ = 0.03, a = 70 ^ u, £ = 2,

= 0,358, N-A ff = 0,200, L = 4,55 mm.= 0.358, N - A ff = 0.200, L = 4.55 mm.

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Hinsichtlich optischer Wellenleiter mit einem Kunststoffmantel und der Herstellung solcher Wellenleiter wird auf die einleitend angegebenen Literaturstellen verwiesen. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung lassen noch verschiedene Abwandlungen zu.Regarding optical waveguides with a plastic jacket and the manufacture of such waveguides is referred to the references cited in the introduction referenced. The exemplary embodiments of the invention described allow various modifications.

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..S/Pe 2.8.78
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Claims (3)

PATENT V XVVi Γ/ΓΒPATENT V XVVi Γ / ΓΒ Corning Glass Works in Corning (New York, USA)Corning Glass Works in Corning (New York, USA) Patentansprüche:Patent claims: f 1.). Optischer Wellenleiter mit einem Mantel aus Kunststoff, in dem sich Licht in geführten Moden fortpflanzt, die Moden niedriger Ordnung mit relativ geringen Dämpfungsverlusten im Kunststoffmantel und Moden höherer Ordnung mit relativ starken Dämpfungsverlusten im Kunststoffmantel umfassen, wobei der Wellenleiter eine kritische Frequenz aufweist, die der Differenz zwischen den Fortpflanzungskonstanten für den Modus höchster Ordnung mit relativ geringen Dämpfungsverlusten und dem Modus nächsthöchster Ordnung entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß längs des mit Kunststoff ummantelten Glaskernes in Abständen Störungen vorhanden sind, deren Leistungsspektrum in Beziehung zur Wellenlänge des zu übertragenden Lichtes, zum Radius des Kernes und zu den Brechungsindices von Kern und Mantel so gewählt ist, daß im wesentlichen das gesamte Leistungsspektrum der Störungen unterhalb der kritischen Frequenz liegt.f 1.). Optical waveguide with a plastic jacket, in which light propagates in guided modes, the lower order modes with relatively low ones Attenuation losses in the plastic jacket and higher order modes with relatively strong attenuation losses include in the plastic jacket, wherein the waveguide has a critical frequency that the difference between the propagation constants for the highest order mode with relatively low attenuation losses and corresponds to the mode of the next highest order, characterized in that along the with plastic encased glass core, disturbances are present at intervals, their power spectrum in relation to the wavelength of the light to be transmitted, to the radius of the Core and the refractive indices of core and cladding is chosen so that essentially the entire power spectrum of the disturbances below the critical Frequency lies. 2. Optischer Wellenleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Modus höchster Ordnung mit geringen Dämpfungsverlusten zur Wellenlänge des zu übertragenden Lichtes und zum Radius des Kernes in der2. Optical waveguide according to claim 1, characterized in that the highest order mode with low attenuation losses to the wavelength of the to transmitting light and to the radius of the nucleus in the 909808/0952909808/0952 Corning Jlass WorksCorning Jlass Works 28349282834928 Beziehungrelationship G ν eifG ν eif steht, wobei m die Kummer des Modus höchster Ordnung LS", a der Radius des Kernes, .· die Wellenlänge des zu übertragenden Lichtes und KA „„ die effektive numerische Apertur des Wellenleiters ist.stands, where m is the sorrows of the highest order mode LS ", a the radius of the core,. · The wavelength of the light to be transmitted and KA" "the effective numerical aperture of the waveguide is. 3 * Optischer Wellenleiter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß jede Störung ein Leistungsspektrum hat, das mit zunehmender Modenordnung abnimmt und das mehrere Minima aufweist, wobei die Länge jeder Störung so gewählt ist, daß das erste Minimum im LeistungsSpektrum der Störung bei der kritischen Frequenz liegt.3 * Optical waveguide according to claim 1, characterized characterized that every disturbance has a power spectrum which decreases with increasing mode order and which has several minima, the length of each Disturbance is chosen so that the first minimum in the power spectrum of the disturbance is at the critical one Frequency lies. 4O Verfahren zum Herstellen eines Multimoden-Wellenleiters nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Glaskern ein Mantel aus Kunststoff aufgebracht wird und die effektive numerische Apertur des so erhaltenen Wellenleiters ermittelt wird und daß längs des Wellenleiters Störungen erzeugt werden, die je eine Länge haben, welche in Beziehung zur Wellenlänge des zu übertragenden Lichtes, zum Radius des Kernes, zu den Brechungsindices des Kernes und des Mantels und zur ermittelten effektiven numerischen Apertur so gewählt wird, daß im wesentlichen das gesamte Leistungsspektrum der Störungen unterhalb der kritischen Frequenz zu liegen kommto 4 O A method of manufacturing a multimode waveguide according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a plastic sheath is applied onto a glass core and the effective numerical aperture of the waveguide thus obtained is determined, and that the waveguide disturbances are generated along, which each have a length which is selected in relation to the wavelength of the light to be transmitted, the radius of the core, the refractive indices of the core and the cladding and the determined effective numerical aperture so that essentially the entire power spectrum of the interference below the critical Frequency comes to rest o 909808/0952909808/0952
DE19782834926 1977-08-12 1978-08-09 PLASTIC COVERED OPTICAL WAVE CONDUCTOR AND METHOD FOR MANUFACTURING IT Withdrawn DE2834926A1 (en)

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